时间：2023-05-30 09:28:08
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇卫星通信系统，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1 VSAT卫星通信系统概述
1.1 VSAT卫星通信系统的网络构成及连接方式
VSAT卫星通信系统主要包括三部分。第一，是主站。主站就是指枢纽站。主站中包括天线、VSAT主站终端设备、网络控制中心等。其中，天线使用的是圈套口径的天线，这样可以有效减少发射功率。主站在VSAT卫星通信系统中具有比较重要的作用，可以对整个通信系统的运行过程进行监控和管理；第二，是通信卫星。通信卫星其实就是中转站，可以对地球传输过来的信号进行处理，并将其传回到地球上；第三，是小站。小站包括两部分，一部分是安装在户外，通常是安装在建筑物的顶层。另一部分要安装在室内。户内的设备和户外的设备是连接在一起的，大多是通过电缆相连。VSAT小站具有语音功能，可以进行通话。这样，电话网上的用户就可以通过小站和主控站进行通话。
VSAT卫星通信系统主要是通过软件对系统工作过程进行控制。VSAT卫星通信系统支持多种连接方式，可以根据用户的要求选择连接的方式。VSAT卫星通信系统的连接方式可以归纳为两种，分别为点多点连接和点对多点连接。首先，介绍点对点连接。点对点连接是通过空间信道完成的。在实践过程中，采用点对点的连接方式可以选择下述几种数据传输的方式。第一种是异步字符透明传输。其中包括双向数据传输和单向数据传输两种方式。数字广播行业中使用的是单向数据传输方式，如果是字符型终端则应采用双向数据传输的方式；第二种是同步位透明传输。其中也包括双向数据传输和单向数据传输两种方式。在开展点多点广播业务时可以采用单向数据传输的方式。其次，介绍点对多点连接。点对多点连接包括两种形式，一种是同一小站不同的数据端口和主站同一端口连接在一起。另一种是不同小站数据端口和主站同一端口连接在一起。异步字符广播式、同步位透明广播方式等均属于点对多点的连接方式。
1.2 SAT卫星通信系统的特点
相比于一般的通信系统来说，VSAT卫星通信系统具有下述特点。第一，VSAT卫星通信的容量比较大，成本比较低；第二，VSAT卫星通信系统中卫星的体积不断增大，转发器的数量不断增多；第三，随着VSAT卫星通信技术的不断发展，出现了微型地球通信网，可以满足更多用户的使用需求；第四，VSAT卫星通信技术在使用的过程中不会受到地形、地物的影响，对使用环境条件的要求比较低；第五，VSAT卫星通信设备安装过程比较简单，1到2天就可以开通一个VSAT小站；第六，VSAT卫星通信的质量比较高，很少会出现信息传输错误的现象。
2 VSAT卫星通信存在的问题
（1）投资者对VSAT卫星通信系统了解不全面。早在上世纪80年代就出现了VSAT卫星通信技术，但直到90年代也没有人进行相关方面的投资。后来，一些投资者进行了VSAT卫星通信系统的投资，但并没有了解清楚VSAT卫星通信系统，只是认为VSAT卫星通信技术属于高新技术，投资的回报率会比较高。当发现在短时间内难以取得回报时，很多投资者都撤资了；（2）缺少有利的市场经济条件。目前，我国虽然已经开放了VSAT卫星通信业务，但却对VSAT公司进行了很多的限制，从而影响了VSAT公司的发展；（3）没有形成行业管理特色。VSAT卫星通信行业发展的速度比较快，在其快速发展的过程中相关的制度规定却还不完善。再加上VSAT卫星通信行业本身涉及到的业务比较多，管理比较复杂，从而使得很多VSAT公司不知道该如何管理，没有形成行业管理特色，进而影响了管理的效果。
3 VSAT卫星通信的应用
目前，随着相关技术的不断发展，VSAT卫星通信技术在不断完善，在各行各业中都具有较为广泛的应用。例如，在金融、证券、地质、交通、物流等领域中都会涉及到VSAT卫星通信技术。本文将以某烟草全国卫星通信专用网为例，介绍一下VSAT卫星通信技术的具体应用过程。
某省是我国烟草生产的重点地区，对于全国烟草市场的发展具有重要的影响。建立全国卫星通信专用网可以更好地追踪卷烟生产销售的信息。全国卫星通信专用网中主要包括两部分。一部分是地面段。其中主要包括中心控制站和VSAT小站。中心控制站有一个。VSAT小站有2214个，在全国各个连锁店。另一部是空间段。其中主要是Ku频段转发器。在全国卫星通信专用网中使用了两种类型的数据传输网。一种是双向数据传输网，主要是用于中心控制站和小站之间的数据通信。另一种是电话网，主要是为了满足电话通信的需求。电话通信网采用的是SCPC/DAMA制式，数据通信网采用的是TDM/TDMA制式。如果是从中心控制站向小站传输数据，则需要经过TDM信道。如果是从小站向中心控制站传输数据，则需要经过TDMA信道。
关键词：卫星通信；Ku波段；雨致衰减；EIRP
Rain Attenuation Estimation and Analysis of the Armed Police Force Satellite Communication
ZHOU Yanqiu,JIA Fang,LI Ping
(Armed Police Force Engineering College,Xi′an,710086,China)オ
Abstract：The rain attenuation is the main reason affecting satellite communication.Based on the requirement of armed police force satellite communication,using the ITU-R rain attenuation forecasting model,the article calculates the rain attenuation of six representative cities.By the result,it analyzes the main factors which affect the rain attenuation.The conclusion is that the rain attenuation will be graver,with the smaller antenna elevation,the lower altitude and the bigger rainfall.The article could be used as the reference for EIRP of armed police force satellite communication.
Keywords：satellite communication system;Ku band;rain attenuation;EIRPオ
1 引 言
武警卫星通信网的建设是适应新时期武警部队信息化发展的需要,电波传播研究表明,对于Ku波段的卫星通信系统,雨衰是影响通信质量的重要因素。电波由于雨滴吸收和散射而产生衰减,就是降雨衰减,简称雨衰。由图1可以看出电波传播所受的各种天气的影响中,降雨衰减是最为重要的。
雨衰的大小与雨滴直径和电磁波的波长有关,当电磁波波长远大于雨滴的直径时,降雨衰减主要是雨滴的吸收衰减,散射衰减则发生在雨滴直径较大或者波长较短时。当电磁波的波长和雨滴直径越接近时衰减越大,特别在10 GHz以上频段,雨衰的影响会非常明显,而且衰减值随频率和雨强的增加而增大。由于武警卫星通信网所用频率正是Ku波段,因此在通信链路的设计中必须考虑降雨对电波传播的影响,由此来确定国内各地球站的设备,即天线增义和系统功率。通信网的建设必须保证全国范围内的通信,由于我国幅员辽阔,地理面貌多种多样,各地的降雨情况有很大的不同,这就要求在研究雨衰时,必须针对不同地区的降雨情况进行雨衰分析。
2 Ku波段地面-卫星通信线路雨致衰减计算
根据武警部队各总队所在地区特点,同时考虑我国的地理形式,选取6个典型城市进行Ku波段的雨衰分析,分别为：海口、昆明、福州、北京、乌鲁木齐、哈尔滨。这里计算卫星链路上的雨衰采用ITU关于斜路径降雨损耗的计算方法［1］。
3 武警卫星通信系统雨致衰减分析
从以上的计算结果中看出雨致衰减受很多方面的影响,对于武警卫星通信网的建设,必须综合考虑经纬度,海拔,降雨率等各个方面的影响,由此可以得到不同地球站EIRP的变化和天线口径的比较。其中:
下面给出在不考虑其他因素的影响时,降雨率、海拔、仰角与雨衰值之间的关系图,如图2~图4所示。
从计算结果和图中可以看出对于Ku波段降雨率的影响是所有因素中最为重要的,我国的降雨率有明显的地区分别,其中新疆,,青海,甘肃等西北地区的降雨率,明显低于海南,广州,福建等东南沿海城市,这使得武警部队在这些地区建站时,天线的口径可以根据降雨衰减适当增大或减小。比如乌鲁木齐的降雨率为5 mm/h,降雨衰减为0.46 dB,海口降雨率则为124 mm/h,降雨衰减为23.23 dB,所以为了克服雨衰,海口天线增益要增大,EIRP值与天线口径要随之增大很多,而乌鲁木齐则基本不用考虑雨衰的影响。
雨致衰减也会由于海拔高度的不同而不同,例如福州和昆明两地的仰角相差为2°,但是海拔高度却相差1 800多米,因此造成的雨衰差值达到11.85 dB,海拔高度越高,雨衰越小。武警卫星通信网建站时,特别是设计机动型的车载站,当工作于山地,平原,盆地等具有不同海拔特性的地区时,EIRP值的设计要足够大,能较好的抵消雨衰的影响。站点的配置要既能满足通信质量的要求,又不会造成资源的浪费。
除了以上两点影响外,卫星通信链路的雨衰还与地星路径的仰角有关,仰角不同,雨衰下的斜路径长度就会不同,使得电波所受到的雨致衰减存在差别,仰角越大,路径越短,雨衰值越小。武警卫星通信网各总队通信站最大仰角差位于海口和哈尔滨之间,为31.8°,当两站取相同降雨率(50 mm/h)和海拔高度(112.5 m)时,海口的衰减值为7.59 dB,低于哈尔滨3.5 dB。但是由于海口的降雨率是哈尔滨的两倍多,使得海口的实际雨衰高于哈尔滨12.14 dB。
4 结 语
本文根据ITU-T规定的降雨衰减计算模型,选取“鑫诺一号”卫星(110.5),采用线极化方式,针对武警卫星通信网所用Ku波段,计算了6个典型城市的降雨衰减,得到雨衰对Ku波段卫星通信系统的影响,分析了影响雨衰的主要因素,分别给出了地星路径仰角,降雨率,海拔与雨衰之间的关系图,分析得出地星路径仰角越小,海拔越低,降雨率越大,则降雨衰减越大,对于我国的Ku波段武警卫星通信系统,如何采取必要措施,减少降雨衰减对通信的影响,使得地面站的配置更加合理,既能满足通信质量的要求,又尽可能的节省资金,将是对国家和武警部队都有着重要意义的问题,值得我们进一步深入研究。
参 考 文 献
［1］张更新.卫星移动通信系统［M］.北京:人民邮电出版社,2001.
［2］Brussaard G.Atmospheric Modelling & Millimetre Wave Propatation (Final Report)［R］ Eindhoven University of herlands,1991.
［3］仇盛柏,陈京华.我国典型地区不同积分时间降雨率的换算公式［J］.电波科学学报,1997,12(1):112-117.
作者简介
周艳秋 女,1984年出生,硕士研究生。研究方向为微波技术与天线。
关键词：动中通 移动卫星站 卫星通信 天线跟踪
一、前言
中国铁路网络四通八达，铁路车站5000多个，仅日夜奔驰的旅客列车就有约2500多列，年客流量达16亿人次以上，特别是由于高速列车的逐步推广使用，使更多的旅客拥向铁路。因此，为丰富如此众多的旅客旅途文化生活，方便商旅途中办公，宣传各种经济信息，在旅客列车上安装动中通卫星通信系统非常必要。
据介绍，在欧洲高速列车上装载的专用Ku频段卫星通信系统，可以为旅客在列车上提供完善的通信和娱乐服务，包括：互联网、电子邮件、虚拟个人网络、网络电话、直播电视和手机服务。列车上装载的动中通卫星通信天线Starling情况如下图1所示。
近些年来，我国汽车上装载动中通卫星通信系统已相当成熟，具有相当多的品种和规格可以选用。且已经得到广泛的应用。与目前大量应用的汽车载动中通系统相比，列车载动中通系统在国内至今还未能得到应用，本公司前些年也做过一些努力，但至今未获得成效。
可能存在三个方面的问题：
卫星通信系统本身存在的技术和设备问题。
这主要是由于前期开发的动中通系统天线高度较高，火车运行速度较快，且许多列车为电动列车，上有高架电线，原有的高天线不适应，希望要改用低高度天线系统。
隧道导致信号中断问题。
许多铁路沿线存在许多的隧道，火车进去后无法与卫星通信，单用卫星通信系统会导致通信经常中断，有些线路中断时间会很长。
管理领导方面的问题。
和其他系统不一样，铁路是独家经营，没有铁道部的积极性，在火车上要想进行的工作以及一切试验工作都无法开展。尽管有不少单位都想尝试“吃螃蟹”，但都无法进行。
二、低高度动中通天线解决了在铁路动中通系统中的技术困难
（1）DGTX-01型低高度天线的优势
本公司新近开发的DGTX-01型低高度天线特别适合于列车载动中通系统应用。该天线具有以下突出的优点：
1）该天线采用全新的技术，在保证天线增益足够高的前提下，大大降低了天线的高度。和公司原有的SOMA-550D型动中通卫星通信天线相比，天线增益基本不变，但高度大大降低，最高处只有280mm左右（原SOMA-550D天线高度约390mm），比美国同类型（Tracstar公司的IMVS450型）天线还低了约20mm；成为目前国内在相同增益情况下，高度最低的天线之一。
2）天线进行了优化设计，使天线有较高的效率和增益。天线的等效口径尺寸达到0.55m；实际增益在发射频段达到36dBi，接收频段达到34.3dBi。较前面所述的Starling天线发射增益还高出2dB多。完全适应我国的静止卫星应用。
3）天线馈线进行了优化设计，大大降低了发射支路的插入损耗，与美国同类产品比较，发射支路插入损耗平均降低约1.5dB，可使功放的输出功率要求降低很多，有利于系统成本的降低。
4）该系统对卫星信标进行跟踪而不是像美国Tracstar天线是对主站发射的调制信号进行跟踪，这一方面大大提高了使用的灵活性和方便性，也免除了对特定的调制解调器的依赖。这一点是十分有意义的，因为为了方便组网，我们常常需要采用另外的调制解调器。
该天线的主要技术指标下：
工作频率 发射 14～14.5GHz接收 12.25～12.75GHz
天线增益 发射＞36dBi 接收 ＞34.3dBi
接收系统G/T值 ≥12dB/K （用70°LNB时）
天线旁瓣特性：第一旁瓣 ＜-16dB
其余旁瓣满足29-25lgθ（1°≤θ≤7.2）
等效口径 0.55m（圆口径）
天线尺寸 直径φ1250mm，高度280mm
天线指向范围方位 360°
俯仰 20°～70°
图2.是该天线装在PRADO车上的照片。
（2）应用DGTX-01型低高度天线的典型卫星通信系统配置
1）中心站设备组成（举例）
中心站系统组成如图3所示。
2）动中通列车载设备组成
动中通车载终端设备的组成包括：
室外部分：DGXT-01动中通天馈系统、LNB、天线座架、跟踪稳定系统等。
室内部分：天线控制单元、跟踪接收机、BUC、L波段卫星通信MODEM、保密机、帧中继自适应复用器、业务终端等。
动中通车载站设备组成如图4所示。
3）几点说明
1、应用该系统，可达到的传输速率为：上行不低于2Mbps，下行更高，完全可以传输视频信号（电视节目）。
2、该系统可对我国境内的绝大多数地区服务，包括东北、西北、新疆等地区在内。
3、系统可实现的功能包括互联网、电子邮件、虚拟个人网络、电视和手机服务等。
三、关于隧道内通信的问题
隧道内卫星通信无法实现，这是由于在隧道内天线无法收到卫星的信号。但是并不等于这问题无法解决，一种可行的途径如下：
（一）在隧道口安装固定卫星通信站，与卫星保持通信（称端口站）。
（二）由端口站联结适当的终端，由该终端连接在隧道内进行移动通信的天线。
（三）列车上的手机或其他设备都经由此移动通信天线与端口站终端进行转接，再与卫星进行通信。
为了较好的实施此种通信最好的办法是和有关的移动公司或厂商联合，共同设计出好的系统。
四、关于设备上车试验和展示的问题
为了把这个比较复杂的系统搞好，开展前期的试验是必须的，最主要是必须上火车，实际进行试验和演示。但这恰恰是目前最感困难的问题。
找到铁道部相关部门，“启发”他们的积极性，这是整个方案要能实施的关键所在。只要他们有积极性，有想法，其他问题都好解决。
初步考虑，有如下几个问题要和铁道部有关部门商量，并由他们拿出意见：
（1）需要解决哪些通信问题？对通信能力的要求？希望发展到何等规模？
（2）希望首先在哪些线路上安装并进行运行？
（3）指定哪个车和厂家进行天线及设备安装，哪个部门配合试验？
（4）双方共同拟定试验计划和确定向上级或主管部门演示的方法和内容。
针对宽带卫星通信系统RSM-A进行简要介绍，其中包括系统组成、协议栈结构、通信体制等，并对其空中接口物理层功能进行阐述，为系统设计者提供参考。
作为卫星通信的重要发展方向。宽带卫星通信日益受到人们的重视，2004年起，欧洲标准化组织ETSI相继出台了一系列宽带卫星通信的标准，为宽带卫星通信系统的设计提供指导与参考。其中基于星上再生处理的网状卫星系统(Regenerative Satellite Mesh RSM-A)采用星上再生式处理转发技术，可实现网内用户终端之间的单跳通信，日前已在休斯公司研制的宽带卫星通信系统Spaceway3上成功应用。
概述
1.系统组成及接口定义
(1)系统组成
RSM-A系统作为宽带多媒体卫星通信(Broadband Satellite Mesh BSM)系统的一种实现方式，主要由网络运行控制中心、宽带通信卫星，用户终端、用户设备等实体组成，各实体功能如下：
网络运行控制中心(Network OperatIon Control Center NOCC)：主要功能包括控制用户终端接入控制，网络实体的管理、地址解析及资源管理等相关功能。
卫星载荷：卫星的一部分，完成空中接口的功能。在本系统中，星上采用快速包交换方式，可在链路层为用户终端提供单播、组播、广播服务。
用户终端(ST)：安装在用户侧，可为IP业务在卫星网络中的传输提供服务。
用户设备：为运行应用层程序的实体(通常为PC)，可以直接连接用户终端，也可通过用户网络与用户终端相连，用户设备存有到一个或多个目的用户终端的路由信息，可将IP数据通过卫星网络发送至目的用户设备。(2)网络接口定义
BSM系统中各实体之间的接口(见图1)定义如下：
U接口：用户终端与卫星有效载荷之间的物理接口(也称空中接口)，用户终端发送和接收的所有数据(包括源终端发往目的终端的用户数据，发往网络运行控制中心的信令及管理数据等)都是通过该接口进行传输。
T接口：用户终端与用户设备之间的物理接口。多台用户设备可通过该接口连接至一台用户终端。
N接口：用户终端与网络运行控制中心之间的逻辑接口，用于传输管理信息和信令。
P接口：用户终端之间的逻辑接口，用于传输对等层面的信令和用户数据。
2.系统工作原理
在BSM系统中，所有的用户终端使用相同的空中接口，上行链路采用点波束，将卫星覆盖区域在地理上分成了许多小区，采用FDMA-TDMA传输方式，而下行链路采用TDM传输方式，其中点对点传输采用点波束，广播服务采用区域波束。根据配置不同，用户终端传输速率可为128kbps(等效为1／16E1速率)、512kbps(等效为1/4 E1速率)、2Mbps(等效为E1速率)或16Mbps(等效为8个E1速率)。
卫星与NOCC共同完成上行链路的带宽分配，卫星将来自上行链路的信号还原为信息分组，按照分组头中表明的地址送往指定下行波束。去往同一个波束的分组将重新打包编码，通过高速TDM载波在下行链路传输。根据每一个方向的传输数据流，所有用户终端及信关站终端以动态方式共享卫星带宽以保证各自业务的传输。
如图2所示，BSM系统上下行链路采用不同的传输模式，其中上行链路由一组FDMA-TDMA载波构成。每个上行链路小区分配数个独立的载波。FDMA-TD MA有几种可选择的载波模式支持突发用户数据在几百kbps到几Mbps的速率范围内传输。
下行链路为多个TDM载波。每一个TDM载波对一个指定的地理区域提供用户通信，并且在每―个下行链路时隙这组载波能被重新分配用于服务不同的下行链路小区。根据需要，每颗卫星下行链路的容量能够在点对点服务与广播服务之间分配。
2.3 协议栈描述
RSM-A系统的空中接口在逻辑上可分为P接口和U接口，P接口是终端之间对等的接口。U接口是用户终端与卫星载荷之间的接口。图3给出了以用户终端为视角的RSM系统用户面体系结构。用户终端提供各个层次的接口功能，保证空中接口协议与用户接口协议(如以太网、USB)之间能够实现互联。
3.物理层描述
3.1 概述
RSM-A系统物理层所提供的服务如下：
初始捕获与同步
根据MAC层的指示，将来自MAC层的分组送入指定的时隙及信道
将接收到的分组送往MAC层进行过滤
当检测到链路不可用时通知相应的无线资源管理层实体
根据无线资源管理层的指令进行传输功率的调整
如前所述，上行链路与下行链路的特点决定其物理层的实现机制是不同的。图4给出了物理层的实现流程及功能。
3.2 帧结构及载波模式设计
在RSM-A系统中，为了便于时间同步，上下行链路超帧长度均为768ms，每个上行链路超帧包括8个上行帧，帧长为96ms，每个下行链路超帧包括256个下行帧，帧长为3ms。上下行链路帧的对应关系如图5所示。
关键词：消防部队；卫星通信系统；问题
一、消防部队卫星通信系统概况
（一）VSAT卫星系统的基本情况
根据我国的消防卫星通信系统总体要求中的规定，当前全国的消防卫星通信系统均为VSAT卫星系统，其具有统一的管理中心，对全国各地加入了通信系统的消防部队进行统一的调度和管理。该卫星通信系统的全国通信网是全国同一频率进行通信的网络，该通信网由多个地球站共同构成。另外，消防卫星通信系统的设计要综合考虑各种应用的需求，从而实现各种不同的组网模式，如网状单跳网络、星状网络。将省作为一个整体来看，消防卫星系统则包括省总队分中心站、移动站、部局中心站三个内容，而移动站中又分为便携站、静中通和动中通，一般来说，省总队分中心站和部局中心站主要用于收集信息。省公安消防部队在进行卫星通信系统的建设时，通常更强调移动站的应用，因此本文所讨论的建设问题主要围绕移动站的建设所展开。
（二）公安消防移动卫星系统分类
公安消防移动卫星系统分为静中通、动中通和便携站。第一，静中通。静中通由卫星通信设备、静中通天线以及业务终端设备等构成，是一种能够进行移动的卫星通信地球站，虽然具有操作便捷、成本不高等优势，但其机动性能并不好，因此常用于消防支队或中队；第二，动中通。由卫星通信设备、动中通天线、业务终端设备等构成，其优势类似于静中通，但是机动性能更好，能够实现任何状况的卫星业务，但成本偏高，因此适用于条件较好的消防支队和总队；第三，便携站。便携站的载体为一种便于携带的箱体，主要由卫星通信设备、便携式卫星天线、供电设备以及终端设备等构成，是一种能够进行移动的卫星通信地球站。便携站的操作方式简单便捷、成本不高、易携带，具有明显的优势，但由于其受到气候影响，机动性能较差，常用于县区的消防部队。
二、消防部队卫星通信系统建设注意问题
（一）动中通卫星通信系统的表现
1.消防通信车
消防通信车的作用在于在最短时间内到达事故现场，然后经由通信车将现场的数据、语音、图像、视频等传输到指挥中心，让指挥中心的负责人迅速的了解到现场的实际情况，便于做出最佳的应急对策。消防通信车的信号收集和传输是最为关键的问题，因此要充分考虑到车辆在道路中的畅通性以及信息的收集能力，通常在较小的事故中应用较多。所以往往采用机动性能较高的车作为底盘，然后安装动中通天线，其等效口径在80cm以上，形成消防信号的采集车系统。
2.消防指挥车
消防指挥车的作用是在应对突发事故时，将指挥人员送到事故现场附近，进行现场事故处理的指挥，为了方便指挥车与指挥中心的视讯效果，消防指挥车中还包括单兵图传、集群电台、公网通信等系统。另外指挥车还能够将事故现场的数据采集并传输到指挥中心，常常用于对大型的事故的现场处理。一般来说，消防指挥车强调车辆的指挥效果，因此往往采用口径较大的静中通天线或者动中通天线构成指挥系统。
3.消防综合保障车
消防综合保障车不仅能够进行信息和数据的收集，而且能够进行现场的指挥工作，兼顾消防指挥车和通信车的功能。通常用于小型或者中型事故的处理，消防综合保障车的设置更加注重指挥效果和通信效果的综合性，因此一般采用90cm左右的动中通天线构成消防通信系统。
（二）确定动中通卫星通信系统的建设对象
1.完整模式
动中通卫星通信系统的完整模式为消防通信车+消防指挥车，也就是常说的大车加小车的模式。完成系统建设后，如果发生重大的自然灾害和突发事件，则需要领导前往进行现场指挥，消防指挥车恰好能够发挥其作用，便于领导利用消防指挥车进行现场的指挥工作。而一般性的事故则常利用消防通信车，在最短时间内抵达事故现场，进行相关的信息收集，从而为指挥中心的指挥工作提供依据。
2.实用模式
消防综合保障车作为一种实用的卫星通信模式，能够将指挥人员送到事故现场进行指挥的同时，也能够进行相关信息的采集并传输至指挥中心，为事故现场的指挥工作提供条件。需要注意的是消防综合保障车的功能有限，仅仅能够确保少部分人的现场指挥工作，其道路的通过性与消防通信车相比而言较差，但由于消防综合保障车具有通信车和指挥车的双重功能，因此应用也较为广泛。
（三）消防部队卫星通信系统的建设单位选择
1.卫星天线供货商
一般供货商都有相应的产品或者产品，其商家需要具备专业的通信技术，能够提供售前的技术支持、售后的服务等，若车载站的建设以卫星天线的供货商为主导，则需要厂家配合完成车改的设计以及改装的具体工作，后续的故障维修也应该有该厂商负责。
2.终端设备集成商
终端设备的集成商的技术人员专业性强，熟悉当前的卫星通信系统的操作，对于卫星通信系统的售前技术提供、系统的故障探测以及售后服务等较为熟悉，因此若车载站的建设以终端设备集成商为主导，则卫星天线的安装调试等需要与厂家相配合，且系统的售后服务也应该由厂家来负责。
三、结语
综上所述，由于消防卫星通信系统具有较大优势，因此广泛应用于各消防部队中，消防部队卫星通信系统必须具有完善的业务通信功能、较好的实用性能，才能够更好的处理突发事件。其应用能够有效的减少人们的经济损失，维护人们的生命安全，有利于构建和谐社会，因此要加强对消防部队卫星通信系统的建设，从而为广大群众提供优质的服务。
参考文献：
[1]到2012年全国消防卫星通信网将实现互联互通[J].中国新通信,2010,(18):74.
[2]储佳.消防部队图像综合管理平台[D].呼和浩特:内蒙古大学,2012年.
[3]孟涛.关于VSAT卫星通信系统对消防应急管理的支持[J].科技传播,2011,(19):185,177.
【关键词】北斗卫星通信物联网民用领域技术应用
一、前言
物联网的发展，离不开网络技术的支持。从物联网的定义来看，物联网归根到底是一种实用性网络，只是将人与人之间的网络联系变成了物与物的联系。从这一特性来看，物联网只有具备了强有力的网络支持，才能保证其功能得到实现。基于这一考虑，单纯依靠传统的电信网络难以取得积极效果，北斗卫星通信系统的出现，为物联网的发展提供了新的网络选择，并提供了有力的支持。
二、物联网的基本概念及特点
物联网系统是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的出现是互联网后信息技术的又一重大突破，它将网络从人与人之间的信息交互，扩展到物与物、人与物的信息交互，将大大提高社会信息化水平。
物联网中很重要的组成部分是其支撑系统，包括感知层和网络传输层等。目前，感知层常用的技术有RFID、红外感应等，用以完成物品信息的收集并上传网络传输层；网络传输层则主要利用GSM、3G等移动网络将信息传送至相应的处理中心，进行分类处理。
三、北斗卫星通信与电信网络在物联网中的应用比较
物联网的关键环节或者组成部分可以归纳为“感知、传输、处理”，实现“及时、精确、全面”地获取和处理信息。“感知”指的是感知层。“传输”指的是网络传输层。“处理”指的是数据处理系统。为了保证物联网关键环节和功能的实现，需要强有力的网络系统的支持。主要有以下不同：1、北斗卫星通信系统能够实现双向通信和准确的定位功能。北斗卫星通信系统主要功能是全球卫星定位，具备独特的双向通信功能，能够实现快速准确的定位功能的同时支持丰富的应用，而其他定位及导航系统一般都是单向通信的。2、传统电信网络在整体传输时效上不如北斗卫星通信系统快。北斗卫星通信系统依靠卫星系统传输信号，因此整个传输时效比传统电信网络要快的多。3、北斗卫星通信系统的普及率不如电信网络广。虽然北斗卫星通信系统的整体实力较强，但由于北斗卫星通信系统正处于建设阶段，在普及率上无法与电信网络相比。
四、北斗卫星通信在物联网民用领域的具体应用分析
通过对物联网的实际发展进行了解后发现，北斗卫星通信在物联网民用领域的具体应用主要表现在以下几个方面：1、北斗卫星通信在物联网电子商务中的应用。由于北斗卫星通信系统具有基本的双向网络传输功能，因此北斗卫星通信在物联网中电子商务的平台支持中得到了重要应用，保证了网络电子商务平台的正常运行，提高了物联网电子商务的能力。2、北斗卫星通信在物联网交通定位中的应用。北斗卫星通信系统的强项在于能够实现快速准确的卫星定位功能，这项功能应用在物联网中可以实现对车辆交通的准确定位，从而进一步完善物联网功能，保证物联网交通定位功能的实现，满足物联网的实际发展需求。3、北斗卫星通信在物联网的全程监测中的应用。在物联网的监测中，有些地方地处偏远地区，并且自然环境恶劣，依靠现有的监测手段难以实现全面监测，北斗卫星通信系统的运用，有效解决了这一问题，实现了对物联网的全程监测。
五、结论
通过本文的分析可知，在物联网的发展过程中，北斗卫星通信技术的应用不但提高了物联网的整体发展质量，同时也保证了物联网的快速全面发展，因此，我们应对北斗卫星通信系统的特点有足够的了解，并认识到北斗卫星通信系统在物联网民用领域技术应用的重要性。
参考文献
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[3]王岩.物联网控制系统中信息传输关键技术研究[D].东北林业大学，2012年
[4]李俊霖.物联网传感网络安全协议形式化研究[D].云南大学，2011年
关键词：卫星通信；现状与趋势；关键技术
中图分类号： TN927+.2 文献标识码： A 文章编号：
卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站的两个或多个地球站相互之间的无线电通信，是微波中继通信技术和航天技术结合的产物。卫星通信的特点是通信距离远，覆盖面积广，不受地理条件限制，且可以大容量传输，建设周期短，可靠性高等。自1960年第一颗卫星发射成功以来，卫星通信发展特别迅猛。目前，卫星通信的使用范围己遍及全球，仅国际卫星通信组织就拥有数十万条话路。而随着通信行业的不断发展，卫星高速数传系统成为了卫星通信发展的趋势。
1卫星通信系统的发展现状
1.1卫星通信的基本概念
卫星通信从表现形式来看，它既是一个提供移动业务的卫星通信系统，又是一个采用卫星作中继站的移动通信系统，所利用的卫星既可以是GSO卫星，也可以是NGSO卫星，如中等高度地球轨道MEO、低高度地球轨道LEO和高椭圆轨道HEO卫星等。
虽然世界上地而通信网络已趋于完善，但受地理条件和经济因素的限制，地而蜂窝系统不可能达到全球无缝覆盖。以我国为例，在偏远地区，地而网络的广泛覆盖仍然遥遥无期;在沿海岛屿众多的地方，建设地而网络非常困难;在发达地区的某些偏远地方同样没有地而蜂窝网的覆盖;野外勘探，飞机，远洋运输船只，远离城市的旅游探险者，以及紧急搜索、救援人员等都需要一种不受地域、天气限制的移动通信手段;西部地区疆域广阔，但多为荒漠和戈壁，人烟稀少，卫星通信将显示出独具的优势;尤其是发生重大毁灭性自然灾害的地区，地而网络多数会遭到破坏，而卫星通信可能是惟一幸存的通信手段。所以，卫星通信是一种大有可为的通信方式，具有广阔的应用前景。
1.2国内外发展概况
至今我国尚无自建的民用卫星通信系统，国际上日前可以使用的卫星通信系统主要包括:
1)对地静止轨道(GSO)卫星通信系统
提供全球覆盖的卫星通信系统有国际海事卫星(Inmai sat系统;提供区域覆盖的卫星通信系统有北美移动卫星(MSAT)系统、亚洲蜂窝卫星(ACeS)系统、瑟拉亚卫星(Thuraya)系统;提供国内覆盖的卫星通信系统有日本卫星(N-S TAR)系统和澳大利亚卫星(Optus)系统等。其中波束覆盖我国的系统有Inmai sat和ACeS。
国际海事卫星(Inmarsat)系统是由国际海事组织经营的全球卫星通信系统。自1982年开始经营以来，全球使用该系统的国家已超过160个，用户从初期的900多个海上用户已发展到今天包括陆地和航空在内的29万多个用户。为了满足不断增长业务的需要，已开始发射第四代海事卫星。第四代卫星为1个全球波束、19个宽波束和 228个点波束。提供用户终端的卫星等效全向辐射功率强度为67dBW(点波束)，其IP业务最高速率可达432kbit/s，可应用于互联网、移动多媒体、电视会议等多种业务。
2)非静止轨道(NGSO)卫星通信系统
提出的方案很多，真正发射组网进行运营的只有3个:铱(liidium)、全球星(Globalstar)和轨道通信(Orbcomm)系统。
铱系统是由美国Motorola公司提出的世界上第一个低轨道全球卫星通信系统，其基本目标是向携带有手持式移动电话的铱用户提供全球个人通信能力。铱系统卫星星座由66颗低轨道卫星组成，轨道高度780km。铱卫星采用星上处理和交换技术、多波束天线、星际链路等新技术，提供话音、数据、传真和寻呼等业务，用户终端有单模手机、双模手机和寻呼机。耗资59亿美元开发的铱系统于 1998年11月开始商业运营，1999年8月13日中请破产保护。2000年12月新铱星公司成立，用2100万美元购买了投资近50亿美元的铱星公司，2001年3月重新开始提供全球通信服务。目前有超过12万用户，并目_以每月新增2 0003 000个用户的速度在增长，在2003年上半年实现收支平衡。在1997年5月到2002年6月期间共发射了95颗卫星，其中11颗失效，4颗陨落，66颗工作，14颗在轨备份，能够连续工作到2014年而无需发送额外的卫星。
2卫星通信的关键技术
（1)星载多波束天线技术
采用多波束天线是解决大覆盖范围和高天线增益之间矛盾的惟一手段，如铱系统采用48波束天线，全球星系统采用16波束天线。多波束天线是影响我国卫星通信发展的核心关键技术。一方而，其重量、功耗直接影响卫星平台的设计指标; 另一方而，天线增益对系统所能达到的通信性能起着至关重要的作用。目前，国内已有多波束天线的设计能力，对星用T/R组件也有研制经验，与国外N7。进水平的差距主要在于星载工艺问题，如何降低
功耗和重量是研究的重点。
（2)星上处理和交换技术
具有星际链路、星上处理和交换能力是对现代卫星通信系统的基本要求。对于星际链路，核心是解决天线的捕获、跟踪和瞄准问题;对于星上处理，目前国内已有星上解调、解扩和解跳的较成熟技术，主要问题在于可靠性、重量和功耗等。虽然国内已经完成了具有小规模星上处理与交换功能的样机研制，但受星载器件水平的限制，在星上实现具有综合业务交换功能和动态拓扑条件下移动路由功能的交换机仍是一项需要重点攻关的关键技术。
（3)移动性管理技术
移动性管理是移动通信系统必须要解决的问题，它包括位置管理和切换管理两方而。虽然地而已有成熟的移动性管理技术，但在NGSO卫星通信系统中，作为交换节点的通信卫星相对地而作高速移动，导致网络拓扑是变化的，即使用户不移动，切换也是频繁发生的，并目_用户终端、卫星和信关站之间没有固定的连接关系。因此，对于星上处理和交换能力、系统容量等都很有限的卫星通信系统，必须采用适当的移动性管理策略，以便在尽量降低移动性管理开销、星载交换机处理负担和路由更新开销的条件下保证用户信息能够经过星际链路选路到目的地，并目_在通信过程中实现卫星之间正确无误地切换。
(4)终端小型化
终端的体积、重量主要由天线、射频模块和电池等决定。从通信技术来说，实现天线和射频模块的小型化是解决终端小型化的关键技术。适应各类移动台结构要求的天线、高稳定度的频率源(考虑到系统通常传输低速率信号、载波间隔小、多普勒频移的影响等，此要求尤为突出)、高效率的功率放大器等都是需要进一步研究的。
射频模块小型化主要涉及到收发模块和双工器。其构成与地而蜂窝系统手机的构成大体相同，而后者技术已十分成熟，可从中得到借鉴。现有接收和发射电路都已做得很小和很低功耗，工作于UHF和L/S频段，每个有源器件尺寸在数平方毫米至十几平方毫米之间;在无源器件中，值得关注的是工作于双频段的双工器，它可通过声表而波 (SAW)器件或低温共烧陶瓷}LTCC)工艺来实现。其中，利用LTCC工艺制作的双频段双工器，在900MHz频段，隔离度达28dB，插损1.7dB;在1 770MHz隔离度和插损分别为19dB和1.8dB。
[关键词]宽带卫星通信；数字信道化
中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0065-01
目前来说，透明弯管有效载荷仍为大多数的卫星通信系统提供技术保障，它所具有的灵活性和对物理层不具有很固定的依赖关系是人们选择使用它的一个很大的技术优势。但是迄今为止，只有少数的卫星通信系统采用了再生有效负荷，原因是卫星制造商和运营商承担的造价和风险太高。因此，研发出具有透明有效载荷的灵活性和再生有效载荷的高容量双重特性的卫星有效载荷就显得很有必要。在发展期间，我们发现数字信道化有效载荷可以利用数字信道化技术在数字域中实现信道复用、信道交换等功能，以此达到任意子信道从任意输入波束到任意输出波束的路由过程，或者是跨频段路由的目的。所以我们可以做一个大胆的猜想，数字信道化有效载荷将会成为下一代卫星通信的有效载荷，而数字信道化技术也将成为下一代卫星通信星载交换的关键技术。
1 数字信道化通信卫星的发展现状
数字信道化卫星有效载荷具有的灵活性和可以提高系统容量的特点使它成为了新一代的卫星有效载荷。而在一些商用和军事卫星通信系统中，也大多采用数字信道化技术，而且也掌握了卫星有效载荷设计中的关键和核心技术。在数字信道化技术中，不但有灵活的交换功能，还可以提高卫星通信系统的容量。但是随着科技的发展和时代的进步，人们对于数字信道化通信卫星的要求也越来越高，由此提出了一种“非均匀带宽”的概念来构建相应的数字信道化器结构。在卫星通信系统中，数字信道化技术通过运用数字信号处理方法实现了在传统透明转发方式下用模拟滤波器和中频交换矩阵实现信号交换的目的，是一种面向物理连接的新型星载交换技术。
1.1 非均匀带宽数字信道化技术
在许多采用数字信道化技术的卫星通信系统中，各窄宽用户信号带宽都是相同的。在我们平时进行应用时，人们打破了“均匀宽带”的束缚，让卫星上行信道中的各用户占用带宽可以进行随意的配置。在非均匀带宽数字信道化方法中，非均匀调制滤波器组的设计、信号的精确提取、准确的频谱搬移和低复杂度这几个方面是相互关联的，而这几个方面也是非均匀带宽数字信道化的重要组成部分。在调制滤波器中，它是以一种具有某种特性的滤波器为原型的，并且按照某种规律变化它的中心频率，以此得到一组滤波器，再采用复指调制的方法，得到精确重构复指数调制滤波器组，再进行子信道的分离和合成，通过这种方式的处理，它的精准率就得到了保障，信号恢复的精确度也就非常高了。在实际应用中，多相分解可以简化理论表述也可以降低实现过程中计算的复杂程度。而我们通过使用改变采样率则可以达到所有数字载波可以比较精确地去掉各子信道信号的载波，可以让后续的交换更加的方便。但是值得我们注意的是，数字信道化的内在特质决定了它的信号交换粒度不可能像再生交换方式那样达到比特级。
1.2 数字信道化卫星通信系统的链路可支持性
在传统的透明有效载荷中，高功能HPA的非线性效应严重阻碍了系统容量的提高，系统对频率资源和功率资源不能够很好地进行利用。与传统的透明有效载荷相比，数字信道化的有效载荷在结构上有了重大的变革，就是提高了系统的容量。这种结果的出现，我们可以看出数字信道化有效载荷的逐信道增益控制功能和备用信道的抑制功能起到了不可磨灭的作用。在卫星通信系统中，如果我们能够有效利用转发器，那么我们就可以为系统争取更多的链路余量，这样就提高了系统对频率资源的利用率。在逐信道增益控制中，为了解决大载波对小载波的抑制，扩大系统的容量，并且解决备用信道或者是空闲信道的抑制问题，在信道分离成为一个个互不相干的数字信道以后，可以分别被一定范围的数字增益作用。而所有的这些方法，在采用之后，就可以让系统获得更高的通信容量。
1.3 设计精确的重构原型滤波器
在运用调制滤波器组的信道化方法中，精确重构或者有关于精确重构滤波器的设计和相关研究是一个非常重要的内容及步骤，对于整个信道化方法的性能也起着不可或缺的作用，在很多时候甚至起到了决定性的作用。在平时的设计中，我们可以很容易地设计出没有阻带衰减、过渡带等的满足精确重构属性的过滤器，然而对于我们来说，设计出这样的滤波器虽然容易，但是对于我们平常的使用中，却没有太大的实用价值。在平常的实际使用中，我们对于需要设计的滤波器提出了高要求，要求我们设计的滤波器需要具有比较高的阻带衰减，或者是要有比较窄的过渡带宽。在一般情况下，我们会优先选择设计一个非线性非凸规划来表征精确重构滤波器。而设计这样的一个滤波器，最重要的则是侧重于优化问题的求解方法。在最近几年的发展中，我们综合了几种组合优化和全局优化的问题，并对此提出了一种类随机搜索启发式的计算方法。采用这种计算方法，我们可以得到较为精确的近似解，这样可以很大限度地解决滤波器的优化问题，更好地解决不能设计出精确的重构原型滤波器的问题。
2 总结
在宽带卫星通信系统中，如果我们很好地运用精确重构调制滤波器、滤波器多相分解的理论知识，并在此基础上，有效运用好精确重构调制滤波的数字信道方法。我们就可以突破传统滤波器的束缚，适应非均匀带宽信号的交换，也可以适应均匀带宽信号交换的应用场景。除此之外，我们还可以很明显地感受到它的优势：与传统的数字信道方法相比，新的方法具有涵盖信号分离、信号交换和信号合成的完整处理过程，使得新的方法能够更加全面地反应当下人们的需求，也更能够适应现有的用户的要求。另外，由于我们采用了多相分解技术，新的方法也更加的简单，降低了运用的难度，从而提高了带宽数字信道化器的性能，提高了宽带卫星通信数字信道的技术。
参考文献
21世纪是信息时代，信息化是当今世界经济和社会发展的趋势，信息更是人们生活中不可缺少的组成部分。通信。在消防指挥中的重要组成部分，它是整个消防救援行动的神经系统，贯穿于整个消防行动中。加强现代化消防通信系统的建设与发展，是做好消防部队执勤备战、有效完成各项消防任务的重要保障。
新的时期，灭火救援工作日益繁重，汶川地震中充分暴露了在紧急条件下消防通信存在的问题。消防通信工作，对于承担灭火救援任务，保障人民生命财产安全发挥着非常重要的作用。新时期的消防通信将不仅仅是传统意义上的语音业务，将要包含数据业务和视频业务，还将与gis、gps系统相结合。更加庞大的业务量，需要更多的网络带宽。3g业务的发展，正迎合了消防通信的发展需要，将3g技术应用到消防通信中是势在必行的。
一、3g技术简介与运用
3g，即第三代移动通信技术（3rd-generation，3g），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。本文由收集整理3g通信技术的主要特征是提供高速数据传输业务，相对2g通信技术来说，其在传输声音和数据速度上有了很大的提升，可以在全球范围内实现无线漫游，并且可以进行视频流、图像、音乐等各种媒体形式的处理，提供电话视频会议、电子商务、网页浏览等多种信息服务。目前，国际电信联盟（itu）制定的3g标准共有3个，分别是cdma2000、wcdma、td-scdma。其中，cdma2000全称为cdmamulti-carrier，由美国高通公司作为主导首先提出，它的成本十分低廉；wcdma，全称为wideband cdma，是由欧洲提出的一种宽带cdma技术，wcdma的支持者主要是欧洲厂商：td-scd-ma，全称为timedivision synchronouscdma，我国自主研发，它在2000年5月正式成为3g国际标准之一。
目前，3g通信技术的主要应用包括以下5个方面：
（1）宽带上网。通过宽带上网是3g手机的一项重要功能。虽然目前gprs网速不是很快，但是手机变成掌上电脑的梦想已经越来越近。
（2）视频通话。音频业务等新业务逐渐成为通信技术的新潮流，相信将来更新颖的音频业务将带来新一轮的通信革命。
（3）手机电视、手机音乐、手机购物。随着通信终端的发展，手机可支持的业务越来越多，现在人们使用手机来听音乐、看电视、购物，已经逐渐变成了现实。
（4）无线搜索。通过该业务人们可以随时随地使用手机来获得实时信息，使得生活变得更加轻松、便捷。
（5）网络游戏。手机网游的产生会给青少年带来更好的游戏体验，当平台平台变得越来越稳定和快速的时候，相信手机网游带来的视觉和效果冲击一定会更加的有趣。
基于3g通信技术的消防应急指挥系统以计算机网络和通信技术为基础，集地理信息系统（gis）、全球卫星定位系统（gps）、视频监控、无线网络传输（3g）、计算机辅助决策、数据库管理等技术于一体，具有灾害现场应急指挥系统、消防车辆监控、消防水源管理等功能。通过无线视频传输实现现场图像和数据等重要信息及时与指挥中心进行实时传输，通过gps车辆监控引导消防车辆和人员在最短的时间内赶到救援现场，通过将消火栓、消防水池、消防分区等消防水源信息进行数字化处理、存储和管理，为执勤及灭火救援特别是跨区域作战提供快捷、方便、直观的辖区道路、水源信息，为灾害现场实现不间断供水提供支持。车辆动态管理系统、灾害现场无线图像传输系统要有机集成，不可彼此独立。可分级、分层显示城市地理信息及相关消防要求，如报警定位、行车路线与导航、灭火救援现场实况、周边水源情况和重点单位情况等，使消防指战员直观、方便地获得全方位、多层次的信息集合。消防应急指挥系统是一个为消防出警处理、车辆调度、现场指挥等消防管理服务的，以计算机网络为载体，gis、gps、视频监控等技术为支持的应用型技术系统。系统以统一的坐标系为基础，以基础地形图数据、以消防专题信息数据和属性信息数据为资源，紧密结合消防应急指挥工作要求，为消防指挥提供实时可靠的车辆监控调度和现场指挥提供可视化消防管理手段。
二、卫星技术在消防工作中的应用
通信的现状无线通信是我们消防作战指挥中应用最多的通信方式，其主要应用有：常规中转对讲系统、集群系统、gsm公众移动系统和超短波系统等。这些系统各有各自的优势，但是由于技术特点的不同，在运用于消防指挥中均存在一定的不足。常规中转对讲系统的优点在于它组网灵活、费用低廉、反应快捷、使用方便，但是由于受到组网复杂或者同频干扰的限制，要做到大面积覆盖，同时又简便，往往是比较困难的；集群系统，由于近年推出了数字集群系统，在通信质量、快捷应变的方面已经比较成熟，但是系统过于昂贵；gsm公众移动系统覆盖面、通信质量等方面都具有很大的优势，但是由于是公众系统，需要较长的拨号和联系时间：超短波系统虽然对以上几种组网方式及行了改进，但是，在使用上还仅仅是以语音通信为主，在对现场图像的传输上存在不足。目前，现有的图像传输（在无地面网络的情况下）基本上都是采用频率为1.2ghz或者2.4ghz频段，它采用地面点对点的无线传播方式（表面波传播）来进行视频的传输，这样传输的最大缺点就在于传输的绕射比较差，在多障碍物的阻挡下，严重影响它的传播效果和质量。在科技高度发展的今天，卫星通信技术已经应用在各行各业，是否可以将卫星通信的技术应用于我们消防的通信系统，对现有系统进行补充呢？
9月6日上午，来自中国民用航空局无线电管理委员会的万美贞主任对机载航空通信的有关政策进行了介绍和解释。
万主任讲到：为了提高飞行的可靠性及用户感受，航空通信是至关重要的。航空通信主要分为移动通信（地对空，空对地）和固定通信（地对地）。而空对地的移动通信中，又分为前舱通信和后舱通信，前者属于安全业务通信，需要高度完整性和快速响应。而后舱通信主要指机上乘客通信机上乘客通过卫星或地面基站方式接入互联网或与地面人员进行语音通信，主要包括航空运营人的私人通信和公众通信。此类通信属非安全通信，所用电台为非制式电台。传统的甚高频通信范围只限于视距范围内，不能满足大型客机远程信息传输的需要。因此，需要依靠超视距传输的高频通信来实现。高频通信受到电离层不稳定因素影响，通信可靠性会一定程度地降低。
而卫星技术具有满足目前及未来通信、导航和监视诸多需求的独特潜力。国际民航组织在近年来通过修订各类卫星航空移动（航路）业务方面的标准和建议措施及指导材料等行动，不断推进卫星通信。而作为中国民航，为全面提升航空公司运行中心与飞行机组之间的地空语音通信能力，确保运行控制的有效实施，提出《航空公司运行控制卫星通信实施方案》，并认为卫星通信是航空运营人解决运行控制通信问题的最有效手段。
机载卫星通信主要涉及：机载卫星通信系统终端地球站，卫星通信网络运营者和卫星操作者。所有行为必须首先满足如下法规和规章：《民用航空法》，《中华人民共和国无线电管理条例》，《中华人民共和国电信条例》 ，《建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定 》（工业和信息化部令 第7号） ，《电信设备进网管理办法》（信息产业部令 第11号），《卫星移动通信系统终端地球站管理办法》（工业和信息化部 第19号），《卫星固定业务通信网内设置使用移动平台地球站管理暂行办法》（工业和信息化部第29号）
机载卫星通信系统终端地球站
机载移动地球站是指使用卫星移动业务频率的卫星移动通信系统中民用的航空器载终端，适用于前舱通信和后舱通信。中国民航可用的机载移动地球站包括：海事卫星通信系统地球站和铱星卫星通信系统地球站。
机载移动平台地球站是指使用卫星固定业务C频段或Ku频段，安装在航空器可移动平台上，仅适用于后舱通信 。必须满足《卫星固定业务通信网内设 置使用移动平台地球站管理织暂行办法》的相关条件和要求下方可设置使用。《中华人民共和国无线电频率划分规定》中将14.0-14.50GHz频段以次要业务划分给了机载移动平台地球站。即次要业务台（站）不得对主要业务台（站）产生有害干扰，也不得对来自主要业务台（站）的有害干扰提出保护要求。
对于机载卫星通信系统地球站的使用，民航做了如下规定：需要使用批准的卫星通信系统（网络）或卫星业务频率；需要通过批准的境内关口地球站进行通信；需要通过批准的境内经营者办理入网手续；需要获得进网许可证；需要获得中国民航局颁发或认可的设备装机文件（适用在中国民用航空主管部门登记的航空器）；需要取得无线电发射设备型号许可证（适用在中国民用航空主管部门登记的航空器）；需要持有电台执照；临时设置使用移动地球站，涉及使用未经批准的卫星移动通信系统或者卫星移动业务频率，应当向工信部提出申请，经审查批准，领取电台执照后方可使用。
对于卫星通信网络运营者：需要获得电信业务经营许可证 （基础电信业务许可证，增值电信业务许可证）；需要获得卫星通信网的使用批准；频率的使用应当符合我国无线电频率划分规定；所用的空间电台若为国内的，应当获得批准或取得电台执照，若为国外的，应当已完成与我国卫星网络空间电台和地面电台的频率协调，技术特性符合双方主管部门之间达成的协议要求；网内地球站需要取得电台执照；发射设备需要获得《无线电发射设备型号许可证》。
卫星通信网络运营者在国内设立的控制中心需要满足： 1、应当能记录卫星通信网内任一移动平台地球站的位置，所用卫星，运行轨迹，发射频率，信 道带宽等载波参数；2、数据记录不得小于20分钟一次。3、数据期不短于一年。4、24小时提供相关数据。
卫星操作者及其责任：对卫星的使用应当获得批准或取得空间电台执照；需要完成与我国相关卫星网络空间电台和地面电台频率协调后，方可向用户提供卫星转发器资源；卫星操作者在与用户的合同或协议中，应当明确设置使用移动平台地球站及建立所属卫星通信网的具体要求和限制条件。
航空机载卫星宽带通信系统
在国际方面，欧、美和亚洲十几家航空公司的约超过800架飞机已经安装了卫星机载宽带通信系统，多家航空公司在开展机载卫星互联网通信的试航测试和试运行的工作； 美国联邦航空局（FAA）、欧盟（EASA）和联邦通信委员会（FCC）陆续认可了若干试航和试运行测试；在国内方面，民航公司已开始计划利用卫星通信技术，为客舱提供宽带通信服务，解决飞行中的信息孤岛问题。
作为机载卫星通信的主要国内主要推动企业，中国卫通科技委柴勇就该话题进行了主旨演讲。他指出，我国需要充分利用卫星天地一体业务服务和资源优势，建立统一的卫星通信网络平台，为飞越中国领空的民航班机提供基于同步轨道卫星通信系统，整体网络运营与应用业务安全可控运营服务，解决目前存在民航客机通信服务的信息孤岛问题。
中国卫通是国内唯一运营并掌控自主拥有卫星的卫星通信运营服务商，一直致力成为机载卫星通信服务提供商和运营商服务民航。在中国卫通所提出的机载卫星通信系统解决方案中，是使用地球同步轨道卫星Ku频率传输通道传输信号，实现民用航班直接与地面通信网络互联互通。系统主要包括机载卫星通信终端分系统，同步轨道固定卫星通信网络分系统（FSS卫星），系统运行网管中心和卫星地面站传输分系统，地面通信网络关口站分系统，地面站运行保障分系统。利用星形及网状混合的卫星网络和FDMA/TDMA多址方式，每架飞机可达到下行（入境）40Mbps和上行（出境）2Mbps的速率。机舱内通信网络采用无线WIFI标准，地面网络接入、数据交换、国际关口站、安全管理和存储等，采用现地面网络标准和技术，能够最大化的提高系统的兼容性。
除技术细节外，柴勇进一步指出，我们亟需制定出满足国家民航局行业管制政策，符合国家信息传输安全法规，以及信息内容管理规定等运营要求的机载航空通信规范。在此前提下，才能保障系统能够更加安全可靠地为用户提供各项通信服务。
空中高速上网连接的实现
在上述新兴市场中，卫讯公司尤其重视民航空中宽带业务，其已为数百架政府和商用飞机提供了该项业务。9月6日上午，美国卫讯公司移动宽带系统的执行总监Meherwan Polad对利用ViaSat系统实现空中高速上网连接进行了着重介绍。
作为一直受到广泛的赞誉美国卫讯公司，近年来，正在将其地面高速互联网服务推广至飞机上，致力于引领一场空中高容量互联网服务变革。
卫讯公司目前正在与捷蓝航空和美联航进行合作项目，旨在使用高容量的Ka波段提供一种最快速、成本最低的卫星终端和机载宽带服务，计划在A320， 737及757等总计超过400架飞机上使用，该项目计划于2013年提供服务。其Exede空中上网服务可以为每位旅客提供12Mbps速率，实际上网速率及终端概率方面的性能远高于其他竞争对手公司所能达到的标准。
现今机载WiFi的实际情况是用户少且满意度很低。而卫讯公司认为，公司的真正目的就是在于提供最经济有效的服务，为旅客提供最高的容量，最快的速度及最大的扩展，这样才能让旅客满意，为公司提供长足发展的竞争力。
关键词：卫星通信；卫星地面站；卫星视频会议；动中通；静中通；卫星信道；单兵通信
卫星通信，简单的说就是地球上（包括地面、水面和低层大气中）的无线电通信站之间利用人造卫星作为中继站转发或反射无线电波，以此来实现两个或多个地球站之间通信的一种通信方式。它是一种无线通信方式，可以承载多种通信业务，是当今社会重要的通信手段之一。而其中的卫星视频会议系统是实现卫星通信的重要组成部分。
1 卫星通信系统的组成
卫星通信系统由一座卫星地面站、动中通卫星通信车及静中通卫星通信车组成。动中通、静中通卫星通信系统结合地面传输网络进行应急通信保障。系统可以实现快速的双向宽带卫星链路接入，建立SCPC卫星信道，实现动态图像、话音及数据传输。
卫星地面站系统是整个应急通信网络的核心，为通信车提供卫星通信接入平台，可对通信车发送的视频、话音及数据进行管理和调度。通信车作为应急现场的综合通信平台，可通过SCPC卫星链路与卫星地面站进行视频、话音及数据通信。
1.1 卫星地面站
卫星地面站是应急通信保障的信息枢纽，可直接与通信车建立SCPC卫星链路并能够与地面网络互联，主要设备包括：卫星通信系统、视频会议系统（内置MCU）、以太网交换机、语音设备等。
固定通信站可以同时与通信车及地面网络互联互通，能够将通信车采集的事故现场信息实时地传输到指挥中心及参与指挥救援的相关部门，并可为通信车提供数据网接入。
1.2 动中通和静中通
在移动通信车车顶分别安装动中通和静中通卫星天线系统及室外视频采集设备。动中通和静中通卫星天线系统（含40W功放、LNB、天线控制器等）、卫星MODEM、无线单兵视频传输系统、以太网交换机、车载室内/外摄像机、语音网关、车载电话、会议电视终端及车载供电设备（取力发电机、UPS等）。
通信车通过动中通和静中通天线系统与卫星地面站建立SCPC通信链路，实现与指挥中心之间的话音、数据和视频传输。动中通卫星通信系统可以实时自动建立并保持宽带卫星信道，实现实时的移动视频、话音及数据传输。
2 卫星视频会议系统
卫星视频会议是指两个或两个以上不同地方的个人或群体，通过卫星及多媒体设备，将声音、影像及文件资料互相传送，达到即时且互动的沟通，以完成会议目的之系统设备。在通信的发送端，将图像和声音信号变成数字化信号，在接收端再把它重现为视觉、听觉可获取的信息。
2.1 视频会议相终端及相关设备
卫星会议终端的作用就是将某一会议点的实时图像、语音和相关的数据信息进行采集，压缩编码，多路复用后送到传输信道。同时将接收到的图像、语音和数据信息进行分解、解码，还原成对方会场的图像、语音和数据拥有E1+IP、2E1+2E1线路备份功能。会议过程中当主用线路突然故障时，终端将在毫秒级内检测到故障状态，自动启用备份线路，保证会议顺利进行。H.235信令和AES媒体流加密、GK注册密码认证、会控密码操作等多重安全措施，保障信息安全。
除了通过视频会议系统进行音视频信息的回传外，还可以通过车中配备的视频编码器将音视频信号进行编码，然后通过网络传回总部，经解码器解码形成模拟信号在显示设备上进行显示。在应急通信车内配备有话音通信设备，可以使前方指挥所与应急指挥中心保持实时通话畅通。
2.2 单兵通信
移动通信车内及车外均配备车载高速摄像机，可以进行多路动态视频采集，同时无线视频传输系统可以在其他摄像机无法采集图像时，通过单兵背负方式动态采集图像传回到通信车，再由移动通信车进行图像转发，实现图像传输的接力。
单兵通信系统可支持1-5公里1～8路的高品质双向无线音、视频传输；主要由AP宽带无线基站接入端、CPE宽带无线单兵用户端等部分组成。
AP宽带无线车载式基站可组建一个随时机动、灵活的综合多媒体接入网，通过与移动卫星系统的连接，实现随时随地与骨干网的沟通。
CPE宽带无线单兵用户端在时速80KM/H以下的高速移动车载中提供稳定的双向数据接入服务，可以提供无线/移动视频会议、无线/移动视频监控和广播、FTP文件下载、宽带数据网络接入、电话语音、指挥控制系统等。
2.3 其他辅助设备
阵列麦克风为华为-VPM210，摄像机为华为VPC520 VPC500及亚安车顶云台摄像机，音频AV、VGA矩阵。车辆到需要的现场后，可将现场其他音视频设备的音视频信号接入车内系统，并可将车内系统显示内容通过接口输出到周边设备进行显示。
辅助设备有云台（颈）控制器，支持对摄像机的云台或云颈的控制。
屏幕显示系统，配合系统的使用，车中配备包括主显示器（42寸液晶屏），用于参加会议及现场指挥等；系统主监视器、小监视器（显示各摄像机图像）、电脑显示器等。
音响系统有配备有线有源麦克风与无线麦克风各一套，可以作为应用系统与音响系统的声音输入。带有广播电台功能的功放机，用于切换音响的输出选择。车厢内嵌入环绕高保真音箱。车顶装有扩音喇叭，可应用于现场指挥。显示器自带扩音功能，可以与视频图像同步播放音频。
车中配备硬盘录像系统，可提供录像存储，对会议及现场指挥内容进行录像，供以后参考。
3 卫星通信视频会议系统的展望
多元化的市场需求造就了多元化的视频通信解决方案。作为高端视频通信的代表，基于卫星的视频会议系统发展迅速，卫星通信的应用范围非常广泛。涉及长途电话、传真、电视广播、娱乐、计算机联网、电视会议、电话会议、交互型远程教育、医疗数据、应急业务、新闻广播、交通信息、船舶、飞机的航行数据及军事通信等。卫星通信系统以其先进的技术手段将多种通信手段集为一体，支持多种视频标准，可进行海量文件（话音、数据、视频图像等）的传送，更具有极高的清晰度，是高速数据广播系统。具有高安全保密性和稳定性。提供多种业务服务，并具有极强的扩展性和可伸缩性，带宽扩展简单，站点建设及搬迁灵活、方便并具有简单灵活的网络结构。
当有事故或灾难发生后，动中通通信车因自然地理条件的限制无法靠近事故现场时，现场动态图像的采集可以由单兵系统完成，即由现场操作人员携带单兵（头盔式）靠近事故现场进行动态图像采集，先将图像会传给动中通通信车，将视频通过卫星转发给控制中心，再将信号发送给需要接收信号的静中通通信车，使两辆或多辆通信车之间形成实时互动。使不能赶到现场的相关指挥领导及工作人员能够实时、直接地了解和掌握各个被监控点的情况，并及时对发生的情况做出快速反应和指示处理。
卫星通信视频会议系统凭借其广覆盖、高传输率、安全性和优良的性价比今后一定会受到更多人的青睐，成为企事业单位以及跨国公司召开远程会议理想的选择。未来，中国信息化的纵深发展，企业办公网络化、全信息共享的趋势，以及电子政务的全面启动等，都将为卫星通信视频会议系统的持续增长注入新的活力。
参考文献
[1]王兵，周贤伟，黄旗明.卫星通信系统[M].国防工业出版社.
[2]（美）伊波利托.卫星通信系统工程[M].机械工业出版社.
卫星通信具有覆盖的面积较为广泛，通信的距离较长；通信成本跟通信距离的长短没有太大的关联，不会轻易受到陆地灾害的影响，可靠性较强；通信较为灵活，不受地理条件限制；通信的频带宽，通信容量大，能够适应多种通信业务等优点，因而在应急通信中被广泛的运用。
1应急通信的定义
所谓应急通信，即是发生自然或者人为的突发性紧急情况时，将不同的通信资源综合的利用起来，以确保救援和紧急救助工作能够及时开展而用到的必须的通信手段跟手法。而应急通信是一种由多种通信技术、通信手段综合运用的一项新技术，不是独立存在的，当遇到紧急情况时，应急通信不单单只涉及到技术问题，更多的还会涉及到管理问题，这也是应急通信的核心所在。此外，由于应急通信系统具有很多不确定因素存在，所以对于通信网络或者设备就会有许多特殊的要求，以便从技术方面为通信技术提供保障。然而在对应急通信进行管理时，相应的应急通信管理体系也要同时建立起来，不同的场景应用不同的响应机制，协调调度最合适的通信资源，提供最及时有效的通信保障。应急通信场景示意图见图1。
2突发事件特点及对卫星通信要求
突发事件有以下四个特点：①事件类型缺乏稳定性，任何一种突发性公共事件都有可能发生；②无法准确预测事件发生的具体时间，没有办法提前预知到地面网络发生故障的具体时间；③无法确定事件发生时的所在地点，交通、地形与气候状况等因素影响具体的地点的探测；④无法知晓事件产生的影响程度，地面通信网络的毁坏程度和应急通信的储存容量要求不能准确得到真实信息。为了保障突发性公共事件能适应应急通信的要求，卫星系统及其设备对环境要有很强的适应能力，无论在那种气候条件和地理环境中都可以畅通使用；必须便于携带与可移动的功能，在发生紧急事件时，可快速到达现场；能快速的和指挥中心进行通信联络；能合理利用并灵活调整、配置卫星转发器的信息资源；还要具备延伸性，以达到适合处理大业务量和传送大量业务的要求。
3卫星通信在应急事件中的应用研究
3.1功能性角度的应用
从卫星通信的功能性角度来看，可以将卫星通信的应用分为三种方式：①以语音通信为主；②以综合接入；③中继备份。首先以语音通信为主的应用方式一般都是利用移动卫星业务的终端实现信息的传输，能够为通信系统提供相应的语音、漫游、短信、定位以及低速数据等功能，而且不同的卫星通信系统其功能也大不相同。其次利用综合接入的方式能够为应急现场以及指挥中心提供容量较大的语音通信，以及传送大量的数据，或者静止、运动图像。一般来说，利用TCP/IP等基站为卫星站提供综合接入功能的数据和信息。最后中继备份的应用方式支持2Mbit/s以上的中继传输电路，紧急情况下提供应急事件现场与公众通信网络（或行业专用通信网络）之间的中继电路。中继备份所使用的卫星站可以基于IDR（或IBS）系统或者VSAT系统实现。IDR（或IBS）系统提供中等速率电路，支持数据通信和语音通信，通常应用较多的是2Mbit/s和8Mbit/s速率。VSAT系统目前多数基于IP实现，通常可支持2～8Mbit/s数据速率。
3.2机动性角度的应用
通常来讲，能在卫星站进行紧急通信工作的叫卫星站机动性。从这种角度，卫星站分为两种：便携站与车载站。每个设备与地面站或其他移动站间的通信是靠卫星链路来实现的，可以手持终端并且能允许两人以内行动的卫星站指便携站。它的系统容量不大，主要有语音通信和综合接入两种应用，以保障每级事件的通信完成。便携站使用集装箱的方式，一般利用飞机进行运输，它的尺寸、重量与抗震要求及其包装的方式可以按照相关规定与标准进行处理。集装箱必须预留通信接口，以便与其他设备进行通信连接，实现现场紧急处理工作。便携卫星站应在30min内完成抵达现场后的组装，并建立卫星通信。便携站的重量一般在200kg以下。一旦发生了特别严重的突发事件，当地的应急通信保障能力不够或者地面道路的条件不够好时，就可以使用便携站空运或空投至应急现场；而当突发事件发生但对于通信的需求较小时，亦或是通信需求大而应急车辆不能够第一时间赶到现场，就可以使用手持终端或人工搬运的便携站。此外，为了能够为综合接入以及备份业务提供方便，可以在应急车辆上安装车载卫星站或者用车辆将车载卫星站运到现场，到达现场10min后，建立好卫星通路，这样的方法对于那些特大、重大突发事件以及举行重大活动提供应急通信保障有很大的帮助。
4应急卫星通信系统及其建设研究
4.1卫星移动通信系统
如今，我国在开展的卫星移动通信业务时，主要使用的是国外的卫星移动通信系统进行工作，覆盖我国的五个通信系统，分别是：①新亚星系统；②全球星系统；③海事卫星系统；④铱星系统；⑤Thuraya卫星系统。在实际的应用中，可以根据卫星信号的强弱、卫星的使用费用以及卫星的业务能力和卫星的终端小型化这一系列因素，来进行卫星移动通信系统的选择。尽管国外的卫星移动通信能够满足一定的应急移动卫星业务需求，但是其信息的安全以及频率协调度都不能够有所保证，所以通常被应用到那些对于信息的安全度要求不够高的应急现场。卫星移动通信系统是国家一项具有战略性的信息基础设施，对于国家的社会、经济的发展以及国家的安全都有着很重要的影响，所以拥有自己专属的卫星通信系统很有必要，因而现阶段我国正在对拥有专属的卫星移动通信系统进行研究。
4.2宽带VSAT卫星通信系统
由于VSAT卫星通信系统具有以下几个优点：①技术成熟；②可靠性高；③网络结构的样式多样；④设计方法灵活多变；⑤空间频段资源比较丰富；⑥通信系统正不断向国产化发展。而上述的这些因素为信息系统的设计以及建设应急VSAT卫星通信网提供了技术、资源等方面的必要保障，近几年，VSAT系统已经渐渐能够支持宽带应用。在对VSAT卫星通信系统进行设计时，要将网络系统结构、技术体制、网络管理以及跟地面网的互联互通方面进行重点考虑。VSAT的网络结构形式一般有网状网、混合网以及星状网这三种形式。而应急VSAT系统支持的业务类型包括语音、高速数据和图像传送等业务，其中语音业务对时延敏感。按照对我国突发公共事件的处理流程来看，通常会在应急通信现场中不同的卫星站跟应急后方的指挥中心之间使用语音业务；而在应急现场跟后方指挥中心之间常常会使用数据和图像业务。所以，那些各站跟主站之间的星型网状、省内各站之间网状网的混合网结构更适合采用应急VSAT系统。卫星通信体制跟通信系统所采用的基带信号类型一般与五种方式有关：①复用方式；②信道分配；③多址方式；④调制方式；⑤交换制度。当前，VSAT技术体制的选择主要集中在多址方式上，FDMA/DAMA和MF-TDMA方式是应急卫星通信系统最常用的技术体制。采用FDMA/DAMA技术体制组建卫星网操作维护简便，终端的机动性好，非常适合应用在应急通信中。
5结语
